全自动驾驶地铁车辆基地洗车库(棚)设计研究

2019-04-02

福建质量管理 2019年6期

(中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安 710043)

一、概述

城市轨道交通车辆基地中的洗车库(棚)是为轨道交通车辆提供自动洗车或人工洗车的场地。根据《地铁设计规范》车辆段应设机械洗车设施，配属车超过12列的停车场也可设置机械洗车设施[1]。随着人们对出行环境要求的提高，车辆基地在设计中基本都设有洗车库(棚)。

二、洗车库与洗车棚的区别

洗车库(棚)由列车清洗作业区和辅助用房组成，负责本线路列车外表的清洗任务。在车辆基地设计洗车场地时，设计为库还是棚应考虑工程所在地气象条件、运营等部门的要求。一般多雨地区宜设为洗车棚，也可设为露天场地。寒冷地区或风沙地区应设计为洗车库。洗车库进出库两端应设库门，而洗车棚列车进出两端一般不设门。

北方寒冷地区，为防止列车在洗刷过程中、洗完后结冰，一般设计为洗车库，且设有供暖和烘干设施，整个清洗过程均在库内完成，故其长度较洗车棚长，因此洗车库一般与停车列检库合并设计，如乌市地铁4号线洗车库与停车列检库合并设置，库长324.9米。

南方亚热地区常年温度高于0℃，不存在结冰等问题，故无需供暖和烘干设施，设计为洗车棚更有利于空气流通和列车外表面的风干，故洗车棚长度可缩短至满足工艺流程要求即可。如广州地铁9号线，洗车棚长度为60米。

三、地铁全自动驾驶后洗车库(棚)设计特点

(一)洗车库(棚)平面位置设计

全自动驾驶后，洗车库(棚)设计位置需根据车辆基地总平面设计的无人区和有人区综合考虑[2]，设置于无人区内，根据车辆基地地块条件首选贯通式洗车。

若贯通式洗车受出入段线、车辆基地地块条件制约，可考虑在全自动驾驶区域内设计为“八字往复式”洗车。

若以上两种洗车方式车辆基地地块内仍无法满足，可考虑在全自动驾驶区域内把洗车方式设计为“尽端式”洗车。洗车库尾端的牵出线应用通透式隔离栅栏封闭，洗车库前设平过道处设门禁。

(二)全自动驾驶模式下洗车线尺寸研究

根据《地铁设计规范》(GB50517—2013)若洗车设计布置为“尽端式”[1]，则非全自动驾驶模式下洗车线有效长度为：2×远期列车长度+洗车机长度+线路终端安全距离10m

全自动驾驶模式下，洗车线有效长度计算方法不变，仅是线路终端安全距离根据信号要求增加为10m。故全自动驾驶模式下，洗车线尽端布置设计：L1有效长与常规洗车线一致，L2有效长要增加安全距离10m，图1为洗车线尽端布置。

图1 洗车线尽端布置图

若洗车线设计布置为“八字往复”，则非全自动驾驶模式下洗车线有效长度为：洗车机设备前、后各一列远期列车长度(2×L)+洗车机长度(包括联锁设备)+信号设备设置附加长度12m

全自动驾驶模式下，洗车线有效长度计算方法不变，仅是线路终端安全距离根据信号要求增加为20m。故全自动驾驶模式下，八字往复式布置：L1有效长要增加安全距离10m，L2有效长要增加安全距离10m，共增加20m，如图2洗车线八字往复式布置。

图2 洗车线八字往复式布置图

若洗车线设计布置为“贯通式”，则洗车线有效长度计算方法与“八字往复式”相同。全自动驾驶模式下L1有效长与常规洗车线一致，L2有效长要增加安全距离10m洗车线贯通式布置图。

(三)全自动驾驶模式下洗车机接口设计

全自动驾驶模式下洗车机应具备与全自动驾驶对应的洗车清洗模式接口。洗车库纳入到无人区，洗车机不仅要满足传统地铁列车有人驾驶车辆的洗车模式，并且需具备列车无人驾驶模式下的洗车工况。无人驾驶模式洗车时洗车机应与信号系统接口，当车辆到达洗车预定位置时，洗车机控制系统要与信号系统通信并自动启动洗车机工作；当车辆通过洗车库结束洗车作业时，洗车机控制系统与信号系统通信并自动停止洗车工作。信号系统在洗车的过程中控制列车的启动、停止；洗车机控制系统通过与信号系统的通信来控制洗车机在无人操作模式下的自动工作[3-4]。

全自动无人驾驶洗车模式下洗车机控制间至DCC应铺设信号通讯电缆。在洗车库控制室设置有人操控洗车机设备的功能，具有全自动无人驾驶洗车模式下在洗车库控制室无值守人员，人员在DCC远程监视和控制洗车机设备的功能。在远程端可实现对洗车机视频监控、工况流程监控、报警信息显示、选择洗涤剂、设备复位、各工位点动等功能，通过以上功能实现在DCC控制洗车机完成自动洗车作业。为增强对自动驾驶区域人员管理，DCC控制级别宜高于洗车库本地控制级别[5]。

全自动无人值守洗车模式下，洗车机控制间至DCC的通讯光缆、控制电缆应具有SCADA实时监控系统和LED显示屏，能够详细显示流程工况、设备运行状态和故障显示分析功能，应具有闭路电视摄像监视洗车全过程功能，录像保存功能，保存时间至少为90天[6]。